[論文レビュー] Comparative Studies of Six Programming Languages

Zakaria Alomari, Oualid El Halimi+2 more|arXiv (Cornell University)|Apr 2, 2015

Computational Physics and Python Applications参考文献 31被引用数 5

ひとこと要約

本論文は、再利用性、信頼性、移植性、ツールサポート、読みやすさ、効率性、なじみやすさ、表現力の8つの主要特性において、C++、PHP、C#、Java、Python、VBの6つのプログラミング言語を比較分析し、その長所と短所を評価している。研究は、ソフトウェア開発の文脈における言語選定を支援するための構造的で多次元的な評価を提供する。

ABSTRACT

Comparison of programming languages is a common topic of discussion among software engineers. Multiple programming languages are designed, specified, and implemented every year in order to keep up with the changing programming paradigms, hardware evolution, etc. In this paper we present a comparative study between six programming languages: C++, PHP, C#, Java, Python, VB ; These languages are compared under the characteristics of reusability, reliability, portability, availability of compilers and tools, readability, efficiency, familiarity and expressiveness.

研究の動機と目的

• 複数のソフトウェア工学基準に基づいて、6つの広く使われているプログラミング言語を評価・比較すること。
• 実際の開発文脈において、各言語の相対的な長所と短所を特定すること。
• 特定のプロジェクト要件に基づいて適切なプログラミング言語を選定するための意思決定フレームワークを提供すること。
• 読みやすさ、効率性、ツールサポートといった言語的特徴がソフトウェア開発の成果に与える影響を評価すること。
• 多様なプログラミングパラダイムや開発環境において言語選定を支援する、構造的で多次元的な比較を貢献すること。

提案手法

• 本研究は、C++、PHP、C#、Java、Python、VBの6つのプログラミング言語を評価対象としている。
• 再利用性、信頼性、移植性、コンパイラおよびツールの可用性、読みやすさ、効率性、なじみやすさ、表現力の8つの特性に基づいて、比較フレームワークを適用している。
• ソフトウェア工学の実務的観察と言語設計の原則に基づいて、各言語を定性的および実証的観点から評価している。
• 評価は、確立されたソフトウェア工学メトリクスと言語固有の特徴を活用して、各基準におけるパフォーマンスの順位付けを行っている。
• 一貫性と言語間の比較可能性を確保するため、標準化された評価基準（ルーブリック）を用いて分析を行っている。
• 研究は、他のarXiv論文（arXiv:1008.3434）との重複を含む先行研究を参照しており、研究結果を既存の知見と文脈づけている。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 C++、PHP、C#、Java、Python、VBは、コードの再利用性においてどのように比較されるか？
• RQ2 6つの言語の中で、生産環境のソフトウェアシステムにおいて最も信頼性が高いのはどれか？
• RQ3 異なる実行環境において、6つのプログラミング言語の移植性はどのように異なるか？
• RQ4 利用可能なコンパイラおよび開発ツールは、各言語の生産性および保守性にどのような影響を与えるか？
• RQ5 実際のソフトウェア開発において、読みやすさ、効率性、なじみやすさ、表現力は6つの言語でどのように異なるか？

主な発見

• Pythonは、読みやすさ、表現力、開発者によるなじみやすさに顕著な優位性を示しており、迅速なアプリケーション開発に非常に適している。
• C++とC#は、システムレベルやパフォーマンスが求められるアプリケーションにおいて、効率性と信頼性の点で高いスコアを獲得している。
• JavaとC#は、成熟した仮想マシンと統合開発環境（IDE）のおかげで、優れた移植性とツールサポートを備えている。
• PHPは、Web開発分野において高い可用性とツールサポートを示しているが、信頼性とコード保守性に劣っている。
• VBとPHPは、特定の開発者コミュニティにおいて高いなじみやすさを示しているが、表現力と長期的な保守性の点で批判を受けている。
• 本研究では、パフォーマンス（C++、C#）と開発スピード（Python、PHP）のトレードオフが明らかになった。各言語は、特定のアプリケーション分野においてそれぞれ優れた特徴を発揮している。